Emisszió források 1/15. ML osztály részére 2017. Zaj és rezgés … http://tp1957.atw.hu/ef_07.ppt

Tartalom Kulcsszavak, fogalmak: Zaj fogalma Hangsebesség, frekvencia, hullámhossz Hangnyomás, intenzitás, teljesítmény Hangnyomásszint, intenzitásszint, teljesítményszint Zajforrások (közlekedés, ipar, mezőgazdaság, lakossági zajok) Rezgések Zaj és rezgés hatásai Zaj és rezgéscsökkentés (aktív és passzív módszerek) Ismertesse a zaj és rezgés hatásait, és az ellenük való védekezés lehetőségeit! Mutassa be a zajjal kapcsolatos alapfogalmakat! Ismertesse a leggyakoribb zajforrásokat! Ismertesse a zaj és rezgés hatásait az élő szervezetre, az épített környezetre! Mutassa be a zaj és rezgés csökkentésének lehetőségeit!

A zaj fogalma Zaj minden olyan hang, ami káros, kellemetlen vagy zavar. A károsság objektív fogalom, mérésekkel igazolható, de a kellemetlen és a zavaró hatás szubjektív, egyéntől függ. Zaj probléma létezett már az ókori Rómában is (harci szekerek) A mai kor zaj problémái: „Öregkori” nagyothallás: lehet, hogy nem az „elhasználódás”, hanem az összegződött zajterhelések következménye. Fiatalkori nagyothallás: disco, walkman, más fülhallgatós eszközök (OKOS telefon).

Hangsebesség, frekvencia, hullámhossz Frekvencia, rezgésszám: a másodpercenkénti rezgések száma. Jele f, mértékegysége 1/s (= s–1 =c/s = cps) vagy Hz (Hertz). Független a közegtől, hőmérséklettől, nyomástól. A hallható hangok tartománya f = 20 .. 20000 Hz. A kisebb frekvenciájú hangok az infrahangok, a nagyobb frekvenciájúak az ultrahangok. Terjedési sebesség: a másodpercenként megtett út, az út és az idő hányadosa. Jele v, mértékegysége m/s, km/h. Függ a közegtől, hőmérséklettől, nyomástól. Levegőben 0 °C-on v = 331,8 m/s, 20 °C-on v = 340 m/s. Hullámhossz: egy hullám hossza, egy rezgés alatt megtett út. Jele , mértékegysége m. Szintén függ a közegtől, hőmérséklettől, nyomástól. A minőségi jellemzők összefüggése: v = f · 

Hangnyomás, intenzitás, teljesítmény Hangnyomás: a légnyomás pillanatnyi legnagyobb eltérése a nyugalmi (illetve átlagos) értéktől (más szóval az amplitúdó). Jele p, mérték-egysége Pa. Az emberi fül számára hallható legkisebb hangnyomás, a hallás-küszöb p0 = 2·10–5 Pa = 20 µPa. A legnagyobb hangnyomás, ami atmoszférikus (≈ 1 bar = 105 Pa) levegőben lehetséges 105 Pa. Hangteljesítmény: a hangforrást körülvevő zárt felületen egységnyi idő alatt átmenő hangenergia. Jele P, mértékegysége W. Az emberi fül számára hallható leggyengébb hang, a hallás-küszöb P0 = 10–12 W = 1 pW. Hangintenzitás: a hangforrást körülvevő egységnyi nagyságú zárt felületen egységnyi idő alatt átmenő hangenergia. Jele I, mértékegysége W/m2. A leggyengébb hang, ami az emberi fül számára hallható I0 = 10–12 W/m2 = 1 pW/m2. Ez a hallásküszöb.

Hangnyomásszint, intenzitásszint, teljesítményszint Hangszintek: logaritmikus mennyiségek, decibelben (dB) adják meg. Hangnyomásszint: ahol p0 a hallásküszöb, értéke 20 µPa, ami megfelel 0 dB-nek. (Azért van a képletben a négyzetre emelés, mert a hangenergia a hangnyomás négyzetével arányos, mint minden rezgésnél a rezgési energia az amplitúdóval). Hangteljesítményszint: ahol P0 a hallásküszöb, értéke 10–12 W , ami megfelel 0 dB-nek. Hangintenzitásszint: ahol I0 a hallásküszöb, értéke 10–12 W/m2 , ami megfelel 0 dB-nek.

Zajforrások Főbb zajforrások: Közlekedés főként a közúti, légi; a vasúti kevésbé zavaró Ipar, bányászat, energia; nehézipar (kohászat, gépgyártás), Mezőgazdaság, erdőgazdálkodás talajművelés, favágás, szállítás Lakossági zajok háztartási gépek, barkácsolás, szórakozás (tv, zene).

Zaj és rezgés hatásai A zaj hatásai élő szervezetre (emberre): hallási problémák (átmeneti, végleges) pszichikai hatások: pl. ijedtség, ingerültség, zavarás; alvászavar → felszínes alvás vegetatív idegrendszer működés változása (stressz) A rezgés hatásai az emberre bizonyos erősség felett: fejfájás, szédülés, izmok, inak, csontok károsodása, emésztési panaszok; az épített környezetre, talajra a rezgés károsodást okozhat (repedések, törések), a talaj szerkezete változik (tömörödés → épület süllyedés).

Zaj és rezgéscsökkentés (aktív és passzív módszerek) Aktív csökkentés Mechanikai zajoknál Jobb kiegyensúlyozás, kenés Fogaskerék helyett dörzshajtás Bütykös mechanizmus mellőzése Áramlási zajoknál Sűrített levegő helyett villamos működtetés Nyomáscsökkentés fokozatosan, folyamatosan Dugattyús szivattyú helyett fogaskerék-szivattyú Kevésbé rezonáló építőelemek Kisebb sebesség (de nagyobb átmérő) Passzív csökkentés Zajárnyékoló fal (elnyelő anyag) Hanggátló szerkezetek, tokozás, zajvédő fülke

Passzív zaj- és rezgéscsökkentés Zajárnyékoló fal (elnyelő anyag) Hanggátló szerkezetek: tömegnövelés, többrétegű szerkezetek (légrések), rugalmas rögzítések/felfüggesztések. Tokozás, zajvédő fülke  

Hanggátló szerkezetek Rugalmas rögzítés (rezgéscsökkentő gumi). Kiss Ádám: Zaj a környezetben

Zaj- és rezgéscsökkentés módszere a vasútnál Budapest közúti vasúti vágányaiban alkalmazott felépítmény-típus, előre gyártott gumi profilokkal Ludvigh Eszter (BME): Vasúti környezetvédelem 2. kiadás Bp. 2003.